馮佳奇，陳季旺,2,*，廖 鄂,2，彭利娟,2，夏文水,3

（1.武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430023；2.武漢輕工大學(xué) 農(nóng)產(chǎn)品加工與轉(zhuǎn)化湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430023；3.江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇 無錫 214122）

油炸外裹糊食品是在肉類、蔬菜和海鮮等食物表面涂覆一層外裹糊并裹上面包糠油炸形成的一類風(fēng)味食品，因具有風(fēng)味宜人、口感酥脆的特點(diǎn)而風(fēng)靡海內(nèi)外。外裹糊由淀粉、蛋白質(zhì)和其他功能性成分加水?dāng)嚢瓒桑?jīng)深度油炸形成外殼[1]。傳統(tǒng)油炸外裹糊食品的油脂含量高，約占產(chǎn)品總質(zhì)量的30%，且油脂主要集中于外殼，這是因?yàn)樵诟邷赜驼ㄟ^程中，食物內(nèi)部水蒸氣逸出表面并破壞外殼結(jié)構(gòu)，使外殼形成孔隙，導(dǎo)致較多油脂滲入外殼。經(jīng)常食用高油脂含量的油炸外裹糊食品會(huì)嚴(yán)重?fù)p害人體健康[2]。向外裹糊中添加蛋白質(zhì)、非蛋白親水膠體和膳食纖維等功能性成分，能促進(jìn)油炸過程中淀粉糊化和蛋白質(zhì)變性，產(chǎn)生凝膠障礙層，減少外殼孔隙的數(shù)量和大小，阻礙油炸外裹糊食品中水分的損失和油脂的吸收[3-4]。

以淀粉和蛋白質(zhì)為主要成分的外裹糊體系中，外裹糊的黏度、流變性能和熱力學(xué)特性等直接影響淀粉和蛋白質(zhì)凝膠形成的時(shí)間及強(qiáng)度。Yildiz等[5]向面糊中加入2.5%～20%的燕麥和豌豆纖維（不溶性成分為主），觀測(cè)淀粉的糊化特性、面糊的流變學(xué)行為和應(yīng)力剪切特性。結(jié)果顯示，隨著膳食纖維添加量的增加，小麥淀粉的峰值黏度升高，糊化溫度和峰值時(shí)間降低，面糊的熱穩(wěn)定性增強(qiáng)，具有更好的加工特性。Kim等[6]研究發(fā)現(xiàn)，隨著米糠纖維（可溶性成分為主）添加量的增加，面團(tuán)的初始糊化溫度、峰值黏度、終值黏度、吸水率和生面團(tuán)的穩(wěn)定性也隨之增加，面筋蛋白凝膠的強(qiáng)度增強(qiáng)。韓曉銀等[7]向外裹糊中分別加入高酶大豆蛋白粉和3 種親水膠體，測(cè)定外裹糊的流變性能，探究4 種外裹糊對(duì)裹面蝦產(chǎn)品品質(zhì)的影響。結(jié)果顯示，4 種外裹糊均是假塑性流體，添加4 種成分可以提高外裹糊的熱穩(wěn)定性和黏附特性，改善產(chǎn)品的品質(zhì)并降低油脂含量。以上研究表明，向外裹糊中添加膳食纖維、蛋白質(zhì)和非蛋白親水膠體等功能性成分，能改善外裹糊的特性，從而改進(jìn)油炸外裹糊食品的品質(zhì)。

本課題組已經(jīng)研究并報(bào)道了模式外裹糊中的2 種主要成分（小麥淀粉和谷蛋白）較佳工藝配比，并探索了其相互作用對(duì)油炸外裹糊魚塊油脂分布的影響[8-9]。前期研究也發(fā)現(xiàn)，向模式外裹糊中添加8%蘋果纖維、6%大豆纖維和12%小麥麩纖維均能顯著減少油炸外裹糊魚糜塊的油脂含量，且大豆纖維的減脂效果最佳。然而，添加膳食纖維到外裹糊中，膳食纖維分別與小麥淀粉和谷蛋白相互作用影響外裹糊特性并抑制油脂滲透的機(jī)制尚不清楚。本研究在模式外裹糊中分別添加8%蘋果纖維、6%大豆纖維和12%小麥麩纖維，制作油炸外裹糊鰱魚魚糜塊，測(cè)定膳食纖維、小麥淀粉和谷蛋白的水分吸附等溫線，外裹糊魚糜塊的裹糊率，外裹糊的黏度、流變性能、熱力學(xué)特性，以及外殼的熱重（thermal gravity，TG）特性、油炸外裹糊魚糜塊的水分狀態(tài)并觀測(cè)其油脂滲透，探討膳食纖維對(duì)外裹糊特性及油炸外裹糊魚糜塊油脂滲透的影響，旨在為低脂油炸外裹糊食品的規(guī)?；a(chǎn)提供科學(xué)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冷凍鰱魚魚糜（AAA級(jí)，水分含量≤76%，凝膠強(qiáng)度≥400，添加3%三聚磷酸鈉）洪湖市新宏業(yè)食品有限公司；金龍魚大豆油 武漢市中百倉儲(chǔ)金銀潭店；面包糠（粒徑＜2 mm）江蘇無錫金皇花食品有限公司；小麥淀粉（淀粉87.2%，水分10.9%，破損淀粉10.8%）、谷蛋白（蛋白質(zhì)83.1%，水分7.6%）北京瑞麥嘉禾商貿(mào)有限公司；蘋果纖維（食品級(jí)，不溶性膳食纖維67.4%）、大豆纖維（食品級(jí)，不溶性膳食纖維62.4%）、小麥麩纖維（食品級(jí)，不溶性膳食纖維51.7%）陜西扶風(fēng)慈緣生物科技有限公司。

濃硫酸（分析純）國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；蘇丹紅B 天津大茂化學(xué)試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

SZF-06C脂肪測(cè)定儀 浙江托普儀器有限公司；NDJ-79A數(shù)字旋轉(zhuǎn)黏度計(jì) 上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司；LRHS-150-2恒溫恒濕培養(yǎng)箱 上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司；Kinexus lab+旋轉(zhuǎn)流變儀 英國Malvern儀器有限公司；Q-2000差式掃描量熱儀（diferential scanning calorimeter，DSC）美國TA公司；TGA/DSC1100SF TG分析儀 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；PQ-001核磁共振分析儀 上海紐邁電子科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 鰱魚魚糜塊的制備

參照Cui Lulu等[10]制備魚糜塊的方法。將-50 ℃凍藏的成品鰱魚魚糜流水解凍至能切成小塊，小塊魚糜在25 ℃下自然解凍。將解凍后的魚糜稱質(zhì)量，放入斬拌機(jī)以1200 r/min斬拌5 min，再添加1%食鹽，繼續(xù)以2000 r/min鹽斬7 min。取出斬成糜狀的魚糜，放入灌腸機(jī)灌腸，灌腸機(jī)出口管道直徑和腸衣直徑均選擇2.5 cm，每段魚腸長度達(dá)到20 cm左右封口，放入-20 ℃冰箱冷凍成型。取用時(shí)將成型的魚腸放在25 ℃下解凍，切成直徑2.5 cm、長度1.5 cm的圓柱體小塊。

1.3.2 外裹糊的制備

外裹糊配方見表1。依據(jù)本課題組前期優(yōu)化制備基礎(chǔ)模式外裹糊的配方和方法[8-10]，在不銹鋼盆中加入小麥淀粉（91.7 g）和谷蛋白（8.3 g），并分別加入不同添加量（干基）的3 種膳食纖維，混合均勻后加入98.0 g去離子水，攪拌成糊狀，然后用精密攪拌機(jī)以1000 r/min攪拌10 min，調(diào)制成均勻的外裹糊，備用。

表1 外裹糊配方Table 1 Formulations of batter

1.3.3 油炸外裹糊鰱魚魚糜塊的制備

將切好的魚糜塊放入外裹糊中，確保魚糜塊完全浸沒，魚糜塊的表面與外裹糊充分接觸，浸沒10 s后緩慢取出，懸空自然稍淋15 s再放入糊中二次裹糊。將二次裹糊的魚糜塊取出，當(dāng)糊不匯聚成滴或成股流下時(shí)，將魚糜塊放入面包糠中裹糠，來回?fù)u動(dòng)使面包糠均勻覆蓋在外裹糊魚糜塊的表面，測(cè)定裹糊率并備用。

油炸：將外裹糊魚糜塊放入油鍋，在170 ℃油炸40 s（初炸）、190 ℃油炸30 s（復(fù)炸）后，將油炸外裹糊魚糜塊放入不銹鋼濾網(wǎng)中自然瀝去多余的油脂。炸制時(shí)每次魚糜塊投入量為6 塊，以保證油溫不會(huì)變化太大，魚糜塊均能熟透上浮至表面。油炸過程中不斷翻動(dòng)魚糜塊，使其受熱均勻，炸好后取出，在25 ℃下冷卻1 h。

剝殼：將油炸外裹糊魚糜塊的外殼剝下（剝殼過程中避免魚肉組織黏附在外殼上），用手術(shù)刀切碎外殼使其直徑小于2 mm，將外殼粉碎后，過100 目篩備用。另將內(nèi)部魚肉組織切碎混勻備用。

1.3.4 小麥淀粉、谷蛋白和膳食纖維的水分吸附等溫線

參照Wlodarczyk-Stasiak等[11]的方法測(cè)定水分吸濕等溫線。用不同濃度的硫酸溶液控制6 個(gè)干燥器內(nèi)的水分活度（aw）分別為0.042、0.156、0.343、0.561、0.749和0.881，將小麥淀粉、谷蛋白和3 種膳食纖維分別放入干燥皿，干燥皿密封后置于溫度為（20±0.5）℃的恒溫恒濕箱中。恒質(zhì)量后根據(jù)小麥淀粉、谷蛋白和3 種膳食纖維的平衡含水率對(duì)aw作折線圖，得到水分吸附等溫線。

1.3.5 外裹糊魚糜塊的裹糊率

外裹糊食品中，裹糊率表示黏附在食物表面的面糊和面包糠的質(zhì)量與外裹糊食品總質(zhì)量的比值，參考Cui Lulu等[10]使用的方法。按下式計(jì)算外裹糊魚糜塊的裹糊率：

式中：Y為魚糜塊的裹糊率/%；m1為裹糊掛糠后外裹糊魚糜塊總質(zhì)量/g；m2為裹糊掛糠前魚糜塊的質(zhì)量/g。

1.3.6 外裹糊的黏度

參照游曼潔等[12]的方法。選擇100#轉(zhuǎn)筒，用第II單元進(jìn)行測(cè)定。啟動(dòng)電機(jī)后，將15 mL外裹糊倒入NDJ-79A數(shù)字旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)的測(cè)試容器中，再將轉(zhuǎn)筒插入外裹糊中直到完全浸沒，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定15 s后開始讀數(shù)。

1.3.7 外裹糊的流變性能

參照Cui Lulu等[10]的方法測(cè)定外裹糊的流變性能。采用旋轉(zhuǎn)流變儀振蕩模式下的溫度掃描，測(cè)定外裹糊的流變特性。取2.5 mL左右外裹糊放在流變儀樣品槽中，選擇40 mm的平板夾具，測(cè)量間隙1 mm，用防氣逸散罩密封減少水分蒸發(fā)。在應(yīng)力振幅1%、振蕩頻率1 Hz、溫度變化范圍0～90 ℃條件下，以2 ℃/min的升溫速率進(jìn)行掃描，記錄溫度掃描過程中的儲(chǔ)能模量（G’）、損耗模量（G”）及損耗角正切值（tanδ=G”/G’）。

1.3.8 外裹糊的熱特性

采用DSC測(cè)定外裹糊的熱力學(xué)特性。參考Yang Yi等[13]的方法并稍作修改。取15 mg左右外裹糊置于鋁制坩堝中，放入DSC的爐體中，在20 ℃下平衡5 min后開始測(cè)定。掃描速率為10 ℃/min，溫度范圍為20～140 ℃，得到DSC熱效應(yīng)曲線，其特征參數(shù)包括淀粉糊化及谷蛋白變性時(shí)的起始溫度（To）、峰值溫度（Tp）、終結(jié)溫度（Tc）及熱焓（ΔH）變化。

1.3.9 外殼的TG特性

參考Li Shuyi等[14]的方法并稍作修改，使用TG分析儀進(jìn)行分析。條件參數(shù)設(shè)置：起始溫度20 ℃，終止溫度700 ℃，升溫速率20 ℃/min，達(dá)到700 ℃后自然降溫，保護(hù)氣氛為氮?dú)猓瑲夥樟髁繛?5 mL/min。空氧化鋁坩堝為對(duì)照，核減坩堝本身的影響后，根據(jù)1.3.3節(jié)的方法取5 mg左右外殼放入坩堝中，然后將裝有外殼的坩堝放置在樣品架上合上爐體。儀器生成TG曲線后，用Origin軟件對(duì)TG曲線求一階導(dǎo)，得到微商熱重（derivative thermogravimetry，DTG）曲線。

1.3.10 外殼和魚肉的水分狀態(tài)

分別稱取5 g左右1.3.3節(jié)中的外殼和魚肉置于低場核磁共振儀的40 mm探頭內(nèi)，在32 ℃，磁體強(qiáng)度為0.5 T，磁場為23.3 MHz條件下進(jìn)行橫向弛豫時(shí)間（T2）反演[15]。測(cè)試參數(shù)：采樣頻率200 kHz，90°脈寬Pl=20 μs，180°脈寬P2=36 μs，重復(fù)采樣等待時(shí)間4000 ms，回波時(shí)間0.100 ms，回波個(gè)數(shù)8000，掃描次數(shù)4。

1.3.11 油炸外裹糊鰱魚魚糜塊的油脂滲透

在油炸鍋中加入1.5 L大豆油，向油中加入0.75 g蘇丹紅B后將大豆油加熱至60 ℃，維持4 h，使蘇丹紅B和大豆油充分混合均勻。將外裹糊魚糜塊放入染色后的大豆油中油炸，25 ℃下冷卻1 h后將油炸外裹糊魚糜塊剖開，切成2 mm×2 mm×1 mm大小的薄片，用光學(xué)顯微鏡觀察染色結(jié)果，放大倍數(shù)為4。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

2 結(jié)果與分析

2.1 水分吸附等溫線、外裹糊的黏度及外裹糊魚糜塊的裹糊率

水分吸附等溫線表示在一定的溫度下，物料的平衡含水率隨aw變化的曲線，能反映物料的水分結(jié)合能力。如圖1所示，在20 ℃下，5 種物料的平衡含水率在低aw區(qū)間（0.04～0.15）增加較快，等溫線斜率較大，在中aw區(qū)間（0.15～0.56）增加速率減緩，等溫線較平坦，而在高aw區(qū)間（0.56～0.88）增加速率又變快，且高aw區(qū)間平衡含水率的增長速率隨aw的增加不斷增大，等溫線斜率最大。這表明這些物料的吸附等溫線具有II型等溫線的特征，形狀為反“S”型，與王明潔等[16]的研究結(jié)果類似。等溫線區(qū)間II（aw為0.15～0.75）的水為多分子層結(jié)合水，能與蛋白質(zhì)分子中的酰氨基、巰基和淀粉、纖維素分子中的羥基以氫鍵結(jié)合[17]。溫度和aw一定時(shí)，物料在等溫線區(qū)間II的平衡含水率反映其水分結(jié)合能力。因此，5 種物料的水分結(jié)合能力大小關(guān)系為小麥淀粉＞大豆纖維＞蘋果纖維＞小麥麩纖維＞谷蛋白。

圖1 小麥淀粉、谷蛋白和3 種膳食纖維的水分吸附等溫線Fig.1 Moisture adsorption isotherms of wheat starch,gluten,and three dietary fibers

如表2所示，功能性成分的種類和添加量會(huì)影響外裹糊的黏度，從而改變外裹糊魚糜塊的裹糊率，裹糊率是影響油炸外裹糊食品品質(zhì)的重要因素[7]。相同添加量下，黏度和裹糊率依次為大豆纖維＞蘋果纖維＞小麥麩纖維，與水分吸附等溫線趨勢(shì)相同。隨著添加量的增加，3 種外裹糊的黏度均顯著升高（P＜0.05），裹糊率呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，當(dāng)添加8%蘋果纖維、6%大豆纖維和12%小麥麩纖維時(shí)，裹糊率均達(dá)到最大。韓曉銀等[7]研究發(fā)現(xiàn)，添加功能性成分能增加外裹糊的黏度和彈性，黏性的增加提高了外裹糊的熱穩(wěn)定性，有利于改善產(chǎn)品的品質(zhì)。隨著添加量增加，盡管外裹糊的黏度不斷升高，但3 種膳食纖維組的裹糊率均在達(dá)到最大后開始降低，這可能與外裹糊的流變性能改變有關(guān)，外裹糊從牛頓流體轉(zhuǎn)變?yōu)榉桥ｎD流體，魚糜塊裹上糊后，外層的糊失去流動(dòng)性并只保留流體的靜態(tài)黏度，裹糊較少且分布不均勻，外裹糊對(duì)面包糠的黏附能力減小，從而導(dǎo)致裹糊率降低[18]。

表2 外裹糊的黏度和外裹糊魚糜塊的裹糊率Table 2 Viscosity of batter and pick-up of BBFNs

2.2 外裹糊的流變性能

外裹糊是典型的半固體黏彈性流體，流變儀中的G’代表黏彈性行為的彈性部分，描述的是外裹糊的固態(tài)特性，G”描述的是黏彈性行為的黏性部分，體現(xiàn)了外裹糊的液態(tài)特性，tanδ＜1時(shí)外裹糊表現(xiàn)為彈性特征，反之則表現(xiàn)為黏性特征[19]。

從圖2A、B可知，4 種外裹糊的黏彈性特征曲線變化趨勢(shì)基本相同。在0～29 ℃，G’和G”均緩慢降低，29～60 ℃，G’和G”快速升高，當(dāng)掃描溫度超過60 ℃，G’和G”基本保持不變。在0～60 ℃，大豆纖維組外裹糊的G’和G”最高，其次為蘋果纖維組、小麥麩纖維組和對(duì)照，這與2.1節(jié)中外裹糊黏度的討論結(jié)果一致。本模式外裹糊黏性特征的增強(qiáng)源于小麥淀粉的溶脹和破裂，Lai等[20]的研究表明，不溶性膳食纖維能與淀粉顆粒的基質(zhì)結(jié)合，使淀粉內(nèi)部水分分布不均并溶脹破裂，淀粉糊化的峰值黏度提高。隨著溫度升高，溶脹的淀粉顆粒能以填充物的形式填充在谷蛋白的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，促進(jìn)分子之間的交聯(lián)反應(yīng)并形成彈性凝膠，這進(jìn)一步導(dǎo)致G’和G”持續(xù)升高，外裹糊的G’與形成凝膠的強(qiáng)度呈正相關(guān)[21-22]。本研究中添加膳食纖維能顯著增加外裹糊的G’，則外裹糊的穩(wěn)定性及凝膠的強(qiáng)度得到增強(qiáng)，能夠有效抑制油炸過程中水分的損失和油脂的滲透。大豆纖維組的G’值始終最高，這與本研究預(yù)實(shí)驗(yàn)中大豆纖維組較佳的減油結(jié)果一致（數(shù)據(jù)未顯示）。

圖2 外裹糊的流變性能Fig.2 Rheological behavior of batters

從圖2A、B可以看出，對(duì)照外裹糊的G’和G”在40 ℃左右開始顯著上升，這表明淀粉顆粒開始大規(guī)模溶脹，而蘋果纖維、大豆纖維和小麥麩纖維將此溫度分別降低至34、30 ℃和29 ℃，表明添加膳食纖維能夠促進(jìn)淀粉的溶脹和糊化，使溶脹的淀粉更快填充入谷蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，增強(qiáng)形成凝膠的強(qiáng)度。這與Aravind等[23]的研究結(jié)果一致：向淀粉面糊中添加檸檬纖維和燕麥纖維（主要為不溶性纖維）能夠促進(jìn)淀粉顆粒破裂，顯著降低淀粉的糊化溫度，且所得的面糊產(chǎn)品具有更強(qiáng)的抗熱剪切和抗機(jī)械剪切能力，穩(wěn)定性得到增強(qiáng)。

當(dāng)溫度超過60 ℃時(shí)，添加膳食纖維組的G’均保持不變且高于對(duì)照，G”略微下降，這表明加熱過程中形成的彈性凝膠已經(jīng)趨于穩(wěn)定且凝膠強(qiáng)度增強(qiáng)，在油炸過程中不易受到破壞，能夠有效抑制油脂的滲透。而對(duì)照的G”繼續(xù)顯著增加，表明淀粉的溶脹和糊化仍在繼續(xù)，外裹糊沒有形成穩(wěn)定的凝膠。對(duì)照的彈性特征趨于穩(wěn)定而黏性特征持續(xù)增加，更不利于后續(xù)彈性凝膠的生成。

圖2C中tanδ的變化印證了上述討論。對(duì)照的tanδ在0～52 ℃始終大于1，外裹糊的黏性特征占主導(dǎo)，并未形成凝膠。當(dāng)溫度繼續(xù)升高至55 ℃附近，tanδ接近于1，之后減小，逐漸形成淀粉-蛋白質(zhì)凝膠。而添加膳食纖維的3 組外裹糊在起始加熱階段即達(dá)到tanδ＜1，彈性特征占主導(dǎo)，呈現(xiàn)出軟凝膠的性質(zhì)[24]。在30～45 ℃范圍內(nèi)小麥淀粉大量溶脹，外裹糊整體的黏性出現(xiàn)明顯的上升，之后tanδ迅速下降，彈性特征遠(yuǎn)大于黏性特征，外裹糊形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的彈性凝膠層。從圖2C可以看出，在溫度高于45 ℃，tanδ迅速下降階段，大豆纖維組最先達(dá)到tanδ＜1的狀態(tài)，其次是蘋果纖維、小麥麩纖維組和對(duì)照。這說明大豆纖維組的外裹糊能最早形成淀粉-蛋白質(zhì)凝膠保護(hù)層，有效抑制水分的蒸發(fā)和油脂的滲透。當(dāng)溫度大于60 ℃，添加膳食纖維的3 組外裹糊的tanδ已保持不變，形成了穩(wěn)定的凝膠，而對(duì)照的tanδ又進(jìn)一步上升，這說明對(duì)照形成的彈性凝膠不如膳食纖維組穩(wěn)定，對(duì)照的彈性特征減弱，可能由于對(duì)照形成的弱凝膠被破壞。圖2對(duì)照曲線的斜率始終最大，受溫度的影響劇烈，外裹糊不穩(wěn)定且容易發(fā)生性質(zhì)突變，也可能由上述原因?qū)е隆?/p>

2.3 外裹糊的熱力學(xué)特性

如表3所示，淀粉峰的ΔH代表淀粉氫鍵破壞，使其從結(jié)晶態(tài)轉(zhuǎn)化為可溶態(tài)吸收的能量；蛋白質(zhì)峰的ΔH表示蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)展開，分子間聚集形成新鍵吸收的能量[25]。與對(duì)照的淀粉峰（To57.8 ℃、Tp63.1 ℃、Tc85.4 ℃，ΔH1.92 J/g）相比，添加3 種膳食纖維均降低了小麥淀粉糊化的溫度，縮短了小麥淀粉糊化的過程，降低了小麥淀粉從結(jié)晶態(tài)轉(zhuǎn)化為熔融態(tài)所吸收的能量，其中添加大豆纖維的效果最顯著，其次為蘋果纖維、小麥麩纖維。這是因?yàn)椴蝗苄陨攀忱w維在模式外裹糊中競爭結(jié)合水，導(dǎo)致水分在淀粉基質(zhì)內(nèi)分布不均勻，淀粉顆粒在加熱過程中破裂，從而釋放更多數(shù)量的支鏈淀粉，促進(jìn)了淀粉由結(jié)晶態(tài)向熔融態(tài)的轉(zhuǎn)變，因此在加熱過程中只需要吸收少量的能量即可達(dá)到糊化后的熔融態(tài)[26]。同時(shí)由于該過程吸收的能量減少，淀粉的穩(wěn)定性得到提高。Yildiz等[5]向面糊體系中加入豌豆膳食纖維，發(fā)現(xiàn)淀粉的分解黏度顯著降低，淀粉具有更高的抗退化性，能形成更穩(wěn)定的面糊。此外，不溶性膳食纖維可以與浸出的直鏈淀粉在疏水區(qū)域相互作用，并通過氫鍵和范德華力與支鏈淀粉側(cè)鏈結(jié)合，形成不溶性膳食纖維-淀粉復(fù)合物，提高外裹糊的熱穩(wěn)定性和抗物理剪切能力[27]。小麥麩纖維組的To出現(xiàn)了高于對(duì)照To的現(xiàn)象，這可能是小麥麩纖維中不溶性成分的比例（51.7%）明顯低于大豆纖維（62.4%）和蘋果纖維（67.4%），其中不溶性成分破壞淀粉基質(zhì)的作用較弱，相對(duì)較多的可溶性成分抑制了淀粉的溶脹[28]。

表3 外裹糊的DSC熱力學(xué)參數(shù)Table 3 Thermal parameters of batters measured by DSC

與對(duì)照相比，3 種膳食纖維組蛋白質(zhì)峰的To、Tp和Tc均顯著升高，ΔH降低。其中大豆纖維組谷蛋白的變性溫度最高，ΔH最低，其次是蘋果纖維組和小麥麩纖維組。這是因?yàn)榧尤肷攀忱w維后，膳食纖維與谷蛋白競爭水分，谷蛋白未能達(dá)到充分的水合狀態(tài)，延緩了谷蛋白的熱變性[29]。此外，溶脹的淀粉顆粒及膳食纖維可以與谷蛋白形成復(fù)合物，提高谷蛋白凝膠穩(wěn)定性[30]。這些結(jié)果論證了前面對(duì)外裹糊流變性能的探討，證明了添加膳食纖維能促進(jìn)淀粉糊化，加快淀粉和谷蛋白凝膠的形成，增強(qiáng)凝膠的強(qiáng)度及外裹糊體系的穩(wěn)定性。

2.4 外殼的TG特性

TG曲線和DTG曲線分別表示質(zhì)量變化與溫度的關(guān)系及質(zhì)量變化率與溫度的關(guān)系，DTG曲線的峰值溫度代表最大質(zhì)量損失速率的溫度，外殼熱穩(wěn)定性可以用DTG和TG曲線描述[14]。外殼質(zhì)量的損失分為2 個(gè)階段，第1階段是水分和油脂的損失；第2階段是小麥淀粉-谷蛋白凝膠的損失。

如圖3所示，4 組外殼的DTG曲線都在100 ℃左右出現(xiàn)了一個(gè)小峰，說明外殼開始失水，之后質(zhì)量損失速率迅速增加。在第1階段，蘋果纖維組（284 ℃）和大豆纖維組（286 ℃）外殼的最大質(zhì)量損失速率對(duì)應(yīng)的溫度均高于對(duì)照（282 ℃），這是因?yàn)樘O果纖維和大豆纖維增強(qiáng)外裹糊對(duì)水分的束縛，提高了外殼的熱穩(wěn)定性。在4 種類型的外殼中，大豆纖維組外殼水分損失速度最慢，這是由于大豆纖維的水分結(jié)合能力最強(qiáng)。隨著加熱的進(jìn)行，第2階段發(fā)生谷蛋白的解聚和淀粉降解，導(dǎo)致淀粉-谷蛋白凝膠質(zhì)量的損失。第2階段大豆纖維組最大質(zhì)量損失速率對(duì)應(yīng)的溫度最高（379 ℃），其次是蘋果纖維組（371 ℃）、小麥麩纖維組（368 ℃）和對(duì)照（364 ℃），這表明添加膳食纖維增加了外殼的熱穩(wěn)定性，外殼的熱穩(wěn)定順序?yàn)榇蠖估w維組＞蘋果纖維組＞小麥麩纖維組＞對(duì)照。外殼的熱穩(wěn)定性受分子內(nèi)部基團(tuán)化學(xué)鍵能的影響，與形成外殼的各分子間相互作用有關(guān)[31]。說明大豆纖維與小麥淀粉、谷蛋白的相互作用最強(qiáng)，在油炸過程中形成的凝膠強(qiáng)度最高，不易分解，抑制了水分的蒸發(fā)和油脂的滲透。這進(jìn)一步論證了上述對(duì)外裹糊特性的討論。

圖3 外殼的TG及DTG曲線Fig.3 TG and DTG curves of the crust

2.5 外殼和魚肉的水分狀態(tài)

核磁共振T2反演譜可以區(qū)分外殼和魚肉內(nèi)部水分的狀態(tài)，T2與水的自由度呈正比，即T2越短，水自由度越低[32]。如圖4所示，峰面積代表不同狀態(tài)的水分含量，3 個(gè)峰的峰面積從左到右分別表示為S21、S22和S23，不同狀態(tài)水從左到右分別表示為T21、T22和T23。其中第1個(gè)峰T21（0.01～1 ms）表示深層結(jié)合水，主要是與小麥淀粉或谷蛋白緊密結(jié)合的水；第2個(gè)峰T22（1～10 ms）是直接與強(qiáng)結(jié)合水以氫鍵結(jié)合、間接與大分子結(jié)合的弱結(jié)合水層，比T21流動(dòng)性大，這部分水結(jié)合于小麥淀粉、蛋白質(zhì)等大分子之間，為多分子層水；T23（100～1000 ms）表示自由水，分子流動(dòng)性較強(qiáng)[33]。圖中3 個(gè)峰的面積反映了不同狀態(tài)水分的含量及變化。

圖4 油炸外裹糊魚糜塊的橫向弛豫時(shí)間反演譜Fig.4 Inversion spectra of transverse relaxation time of deep-fried BBFNs

由圖4A可知，3 種膳食纖維組外殼的S21、S22和S23均比對(duì)照有顯著增加，其中大豆纖維組和蘋果纖維組的S21含量接近且都大于小麥麩纖維組和對(duì)照。這表明大豆纖維和蘋果纖維能顯著促進(jìn)深層結(jié)合水的生成。3 種膳食纖維組外殼的S22接近且均顯著大于對(duì)照，小麥麩纖維組的S23最大，且大豆纖維組和蘋果纖維組的弛豫時(shí)間小于小麥麩纖維組，則小麥麩纖維組的自由水含量較高。這些結(jié)果表明，添加膳食纖維能降低外殼中水分的自由度，減少水分的蒸發(fā)，大豆纖維組的深層結(jié)合水最多，油炸過程中產(chǎn)生的凝膠最致密，最有效地抑制水分的蒸發(fā)和油脂的滲透。由圖4B可知，除大豆纖維組的S22略高，其他魚肉峰的弛豫時(shí)間和峰面積無顯著差異（P＞0.05）。這表明添加膳食纖維對(duì)魚肉的水分含量和狀態(tài)均無顯著影響，進(jìn)一步說明油炸外裹糊魚糜塊的油脂含量變化主要集中于外殼。

2.6 油炸外裹糊鰱魚魚糜塊的油脂滲透

蘇丹紅B呈紅色，能均勻地分散在油脂中，通過觀察染色圖可以直觀判斷油炸外裹糊魚糜塊的油脂滲透情況[34]。從圖5可以看出，油炸外裹糊魚糜塊的紅色部分主要分布于外殼及外殼與魚肉的交界處，說明油炸過程中，油脂主要滲透到外殼及內(nèi)部魚肉的表面，較少油脂滲入魚肉。

圖5 油炸外裹糊魚糜塊的蘇丹紅染色圖Fig.5 Sudan red-dyed images of deep-fried BBFNs

對(duì)照的外殼與魚肉邊界較模糊，染色油滲入的幅度較寬，顏色較深，外殼結(jié)構(gòu)散亂。這是因?yàn)樾←湹矸酆凸鹊鞍捉M成的模式外裹糊形成的凝膠層較弱，油炸過程中水分蒸發(fā)，導(dǎo)致外殼形成散亂的孔隙，油脂大量滲入。與對(duì)照相比，3 種膳食纖維組的油脂滲入幅度變窄，外殼與魚肉邊界更清晰。其中大豆纖維組的油脂滲入幅度最窄，外殼結(jié)構(gòu)整齊，外殼與魚肉間形成了明顯的凝膠層，凝膠層清晰地將紅色的外殼和白色的魚肉阻隔。大豆纖維組形成了最致密的凝膠層，減小了外殼形成的孔隙，有效地抑制了水分的蒸發(fā)和油脂的滲透。4 組油炸外裹糊魚糜塊的油脂滲透程度為大豆纖維組＜蘋果纖維組＜小麥麩纖維組＜對(duì)照，該結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了膳食纖維通過改善外裹糊特性抑制油脂的滲透。

3 結(jié)論

添加3 種膳食纖維均增強(qiáng)了外裹糊的水分結(jié)合能力，促進(jìn)外裹糊中溶脹的小麥淀粉填充谷蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并形成凝膠層，提高了外裹糊的熱穩(wěn)定性，增強(qiáng)了深度油炸過程形成的淀粉和谷蛋白凝膠的強(qiáng)度，最終抑制了油炸外裹糊鰱魚魚糜塊的油脂滲透。

大豆纖維組的水分結(jié)合能力最強(qiáng)，凝膠形成速度最快，外裹糊的G’、G”、熱穩(wěn)定性及油炸后形成外殼的穩(wěn)定性最高。大豆纖維最大程度促進(jìn)了外殼的自由水向結(jié)合水轉(zhuǎn)化，通過生成纖維-小麥淀粉復(fù)合物和纖維-谷蛋白復(fù)合物，形成最緊密的凝膠層，使油炸外裹糊鰱魚魚糜塊外殼的結(jié)構(gòu)完整，外殼與魚肉界限清晰，油脂滲透減少。該研究結(jié)果可為低脂油炸外裹糊食品的規(guī)模化生產(chǎn)提供科學(xué)指導(dǎo)。